FR2543386A1 - Procedes et dispositifs d'embrouillage et de desembrouillage pour images de television - Google Patents

Abstract

LE PROCEDE S'APPLIQUE AU SIGNAL UTILE V D'UNE LIGNE DE SIGNAL VIDEO ECHANTILLONNE. AU MOINS UNE PARTIE DU SIGNAL UTILE V EST DECOUPEE EN DEUX SEGMENTS ADJACENTS. LE POINT DE COUPURE VP ENTRE LES DEUX SEGMENTS EST DEFINI D'UNE MANIERE PSEUDO-ALEATOIRE SYNCHRONE A L'EMISSION ET A LA RECEPTION. A L'EMISSION 3A OU 3C, UN DES SEGMENTS EST TRANSMIS RETOURNE ET, A LA RECEPTION, CE SEGMENT RETOURNE EST REMIS DANS LE SENS INITIAL. UN DISPOSITIF D'EMBROUILLAGE METTANT EN OEUVRE CE PROCEDE COMPREND DEUX MEMOIRES D'ECHANTILLONS14, 15 AYANT CHACUNE LA CAPACITE D'UNE LIGNE DE SIGNAL VIDEO, DES MOYENS DE COMMANDE D'ECRITURE20 POUR MEMORISER DANS L'ORDRE NATUREL LES ECHANTILLONS DE CHAQUE LIGNE DE SIGNAL VIDEO A EMBROUILLER ALTERNATIVEMENT DANS UNE DES MEMOIRES, ET DES MOYENS DE COMMANDE DE LECTURE21 DES MEMOIRES. LES MOYENS DE COMMANDE DE LECTURE21 SONT PREVUS POUR ALTERNATIVEMENT Y LIRE AU MOINS UNE PARTIE DES ECHANTILLONS MEMORISES DANS L'ORDRE INVERSE DE L'ORDRE D'ENTREE. UN DISPOSITIF DE DEBROUILLAGE EST EGALEMENT DECRIT.

Description

i La présente invention concerne un procédé d'embrouillage et de

désembrouillage permettant la transmission ou la diffusion d'images de télévision, les signaux constituant les images ayant subi à la source une transformation telle que les images soient inintelligibles pendant la transmission ou la diffusion A la réception, seule la transformation inverse de la précédente permet de restituer l'image initiale.

L'invention concerne également des circuits permettant de met-

tre en oeuvre le procédé d'embrouillage et de désembrouillage, respec-

tivement à la station émettrice et dans les récepteurs de télévision.

On rappelle que, d'une manière générale, les émissions de télévision embrouillées sont destinées à des usagers qui sont munis de moyens de désembrouillage-adéquats qui leur permettent d'afficher sur l'écran de leur récepteur des images nettes, les images affichées

sur les écrans des récepteurs des autres usagers étant mé-

connaissables et difficiles, sinon pénibles à regarder Les signaux embrouillés peuvent être portés sur toute voie de transmission dont ils doivent respecter les normes en vigueur, que ce soit dans le réseau terrestre de télédiffusion, les câbles ou le réseau par

satellite.

En pratique, un bon embrouillage est obtenu en combinant plu-

sieurs types ou composantes d'embrouillage Dans l'état de la techni-

que, on connaît trois composantes d'embrouillage.

Une première composante d'embrouillage fait intervenir des in-

versions de polarité de modulation A ce sujet, on peut citer les procédés décrits dans les brevets FR-A-2 330 236, DE-A-1 907 580,

FR-A-1 034 776, US-A-2 972 009 et DE-A-1 254 676.

Les deuxième et troisième composantes d'embrouillage font inter-

venir des décalages en position de l'information portée par une ligne d'image de télévision par rapport aux signaux de synchronisation Ces décalages affectent soit la totalité de l'information de la ligne provoquant un effet de retard simple, soit affectent des portions de

ligne en provoquant des effets de décalage circulaire.

Les effets de retard simple, constituant la deuxième composante d'embrouillage, rendent difficile, sinon pénible, la compréhension de l'émission, mais seuls ils n'assurent pas la confidentialité du message Ceci résulte du fait que les normes de transmission d'images

de télévision ne permettent pas de décalages importants entre l'infor-

mation de synchronisation et l'information d'image, sans amputer

cette dernière d'une longueur d'information égale au décalage maxi-

mal Des effets de retard simple sont prévus dans les brevets FR-A-2

330 236, DE-A-1 907 580, US-A-2 510 046, US-A-2 619 530, DE-A-1 254

676 On peut également assimiler à cette composante, l'effet créé dans le brevet US-A-2 892 882, o l'on fait varier entre deux valeurs

la largeur de l'impulsion de synchronisation ligne.

Les effets de décalage circulaire, mis en oeuvre dans les

brevets FR-A-2 431 809 et FR-A-2 320 676, assurent un bonne confiden-

tialité du message Toutefois, l'utilisation du décalage circulaire conduit, en cas d'écho dans la transmission, à laisser subsister un défaut dans le signal de ligne, immédiatement derrière la salve de

référence de la porteuse de chrominance.

Un objet de l'invention consiste à prévoir un procédé d'em-

brouillage assurant une qualité de confidentialité supérieure ou égale aux procédés utilisant seuls ou en combinaison les trois

composantes d'embrouillage mentionnées ci-dessus.

Par ailleurs, l'étude de la mise en place de satellites de diffusion a amené certaines administrations européennes à prévoir des normes de transmission différentes des normes actuelles SECAM ou PAL

de transmission d'images polychromes En particulier, un autre systè-

me a été proposé qui consiste à compresser temporellement le signal de luminance de 52 microsecondes à 40 microsecondes, pour laisser, dans la durée normale d'une ligne de 64 microsecondes, de la place

pour transmettre un signal de chrominance qui occupe 20 microsecon-

des Ce système est connu en terminologie anglo-saxonne sous le nom de "Multiplexed analogue component signals" ou en abrégé de système

"MAC", et est décrit dans un article intitulé "Standards for Broad-

casting Satellite Services" par K Lucas et M Windram et paru dans la revue technique anglaise "IBA Technical Review", N O 18, Mars 1982, pp 12- 27, publiée par la société anglaise "Independent Broadcasting

Administration" ou IBA.

Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un procédé

d'embrouillage qui soit applicable au système MAC mentionné ci-dessus.

Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu un procédé d'embrouillage et de désembrouillage du signal utile d'une ligne de signal vidéo échantillonné, dans lequel au moins une partie du signal utile est découpée en deux segments adjacents, le point de

coupure entre les deux segments étant défini d'une manière pseudo-

aléatoire synchrone à l'émission et à la réception, caractérisé en ce qu'à l'émission, un des segments est transmis retourné sur place et, en ce qu'à la réception, le segment retourné est remis dans le sens initial.

Suivant une autre caractéristique, les deux segments sont re-

tournés sur place -à l'émission, puis remis dans le sens initial à la réception.

Suivant une autre caractéristique, à la définition pseudo-aléa-

toire du point de coupure entre les segments, s'ajoute la sélection

pseudo-aléatoire du ou des segments à retourner ou non.

Suivant une autre caractéristique, les segments sont, non seule-

ment adjacents, mais se recouvrent partiellement au voisinage du

point de coupure.

Suivant une autre caractéristique, à la réception, la portion avant du recouvrement du second segment est négligée, à la réception,

lors de la remise dans le sens initial du ou des segments retournés.

Suivant une autre caractéristique, il est prévu un dispositif d'embrouillage comprenant deux mémoires d'échantillons ayant chacune la capacité d'une ligne de signal vidéo, des moyens de commande d'écriture pour mémoriser dans l'ordre naturel les échantillons de chaque ligne de signal vidéo à embrouiller alternativement dans une

des mémoires, des moyens de commande de lecture des mémoires, caracté-

risé en ce que les moyens de commande de lecture sont prévus pour alternativement y lire au moins une partie des échantillons mémorisés

dans l'ordre inverse de l'ordre d'entrée.

Suivant une autre caractéristique, il est prévu un -dispositif

de désembrouillage comprenant deux mémoires d'échantillons ayant cha-

cune la capacité d'une ligne de signal vidéo, des moyens de commande de lecture des mémoires pour y lire alternativement les échantillons

dans l'ordre naturel, des moyens de commande d'écriture pour mémori-

ser chaque ligne de signal vidéo embrouillé alternativement dans une des mémoires, caractérisé en ce que les moyens de commande d'écriture sont prévus pour écrire au moins une partie des échantillons dans

l'ordre inverse de l'ordre d'arrivée.

Suivant une autre caractéristique, il est prévu un système constitué de tels dispositifs d'embrouillage et de désembrouillage qui comprend, dans le dispositif d'embrouillage un générateur de clé et dans le ou les dispositifs de désembrouillage un récepteur de clé,

ladite clé définissant, par l'intermédiaire d'un générateur de sé-

quence pseudo-aléatoire respectivement prévus dans tous les disposi-

tifs, le rang des échantillons entre lesquels se place la coupure.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ain-

si que d'autres, appara 5 tront plus clairement à la lecture de la des-

cription suivante d'un exemple de réalisation, ladite description

étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig 1 est un diagramme schématique d'une ligne de signal

vidéo, permettant d'identifier certaines positions temporelles inva-

riantes du signal, la Fig 2 est un diagramme schématique d'une ligne de signal vidéo, avant codage, les Figs 3 a à 3 c sont des diagrammes schématiques trois exemples de lignes de signal vidéo embrouillées suivant l'invention, la Fig 4 est le bloc-diagramme d'uns circuit d'embrouillage pour source d'émission, la Fig 5 est le bloc-diagramme d'un circuit de désembrouillage de récepteur, la Fig 6 est un diagramme schématique d'une ligne de signal MAC, et les Figs 7 et 8 sont des diagrammes schématiques du signal de la Fig 6, avant et après embrouillage suivant un des modes de

fonctionnement de l'invention.

A la Fig 1, on a représenté une ligne de signal vidéo à polarité positive comprenant l'impulsion de synchronisation de ligne S, le palier de suppression P, la salve de chrominance CH et le signal utile V L'origine t O des temps correspond au front avant du signal de synchronisation S Entre le temps t 2, correspondant au début du palier de suppression, et le temps tl, juste avant le début de la salve de référence, le signal vidéo est toujours transmis

directement, c'est à dire échantillonné, mais sans passage en mé-

moire Le temps écoulé entre t O et tl est de 5,24 microsecondes La salve de chrominance CH, qui se termine 5,24 microsecondes après tl, est échantillonnée, puis mise en mémoire, comme le reste de la ligne, mais non embrouillée L'embrouillage porte essentiellement sur le signal utile V, qui se termine au temps t 2, soit 52 microsecondes après la fin de la salve CH Le signal V est donc échantillonné, puis écrit en mémoire pour être, au moins partiellement, lu dans un autre ordre que celui de son écriture L'ensemble des signaux CH et V est échantillonné sur 1014 échantillons utiles, l'échantillonnage étant effectué, par exemple à la fréquence de 17,734 M Hz, qui correspond à

1135 fois la fréquence ligne HL Dans ces conditions, les échan-

tillons Vl à V 92 correspondent à la salve de référence CH, tandis que les échantillons V 93 à V 1014 forment le signal utile V.

Bien entendu, le procédé de l'invention s'appliquerait égale-

nient à un signal vidéo à polarité négative A la Fig 1, on a donné au signal utile V une forme arbitraire constante étant donné que la

Fig 1 a essentiellement pour but de repérer les instants de référen-

ce t O, tl et t 2 du signal vidéo A la Fig 2, qui représente également un signal vidéo complet, on a donné au signal utile V une forme arbitraire croissant linéairement, car elle permet, en relation

avec les Figs 3 a à 3 c, une illustration très simple du procédé d'em-

brouillage de l'invention.

Il faut donc noter que la transformation, suivant le procédé de

l'invention, s'applique à un signal vidéo échantillonné Les échantil-

lons peuvent être Aous forme analogique ou sous forme numérique codée La fréquence d'échantillonnage de 17,734 M Hz tient évidemment compte de la règle de Shannon en fonction de la bande passante du signal Dans un système de télévision aux normes de 625 lignes et 25 images par seconde, soit une durée de 64 microsecondes, une fréquence d'échantillonnage minimale de 12 M Hz peut suffire Toutefois, afin de simplifier le filtrage et pour pouvoir utiliser des mémoires de capacités usuelles, on a choisi une fréquence d'échantillonnage plus

élevée qui conduit à 1024 échantillons, dont 1014 utiles.

A la Fig 2, on a mentionné sur le signal utile V un échantil-

lon courant Vp, ainsi que les échantillons V(p+k') et V(p+k), ainsi que l'échantillon V( 1014-k) On verra dans la suite les r 8 les de k et k'. La Fig 3 a montre la ligne transformée de la ligne de la Fig. 2, suivant un mode de transformation suivant l'invention Le signal

utile de la ligne transformée comprend une première partie se compo-

sant des échantillons V(p+k) à V 93, et d'une seconde partie se

composant des échantillons V(p) à V( 1014-k) Bien entendu, l'échan-

tillon V(p) suit immédiatement l'échantillon V 93 Sous une autre forme, la transformation aboutissant à la ligne de la Fig 3 a consiste à retourner le segment V 93 à V(p+k) et à garder presque intact le segment V(p) à V( 1014), étant donné qu'on ne fait que lui retrancher k échantillons devant V( 1014). A la Fig 3 b, on a montré la ligne tranformée de la ligne de la

Fig 2, suivant un autre mode de transformation suivant l'invention.

Le signal utile de la ligne transformée comprend une première partie se composant des échantillons V(p+k) à V 93, et d'une seconde partie

se composant des échantillons V( 1014-k) à V(p) Bien entendu, l'échan-

tillon V( 1014-k) suit immédiatement l'échantillon V 93 Sous une autre forme, la transformation aboutissant à la ligne de la Fig 3 b

consiste à retourner, sur place, les deux segments.

A la Fig 3 c, on a montré la ligne transformée de la ligne de la Fig 2, suivant un troisième mode de transformation suivant l'invention Le signal utile de la ligne transformée comprend une première partie se composant des échantillons VI à V(p+k), et une seconde partie se composant des échantillons V( 1014-k) à V(p) Bien

entendu, l'échantillon V( 1014-p) suit encore immédiatement l'échan-

tillon V(p+k) Ici le premier segment a été conservé intact et le

second a été retourné.

Le rang p de l'échantillon Vp qui définit la coupure entre les

segments varie d'une ligne à la suivante d'une manière pseudo-aléatoi-

re au moyen d'un générateur de séquence de nombres pseudo-aléatoires.

En pratique, il n'est pas indispensable de retenir autant de valeurs p que d'échantillons dans le signal utile, mais plut 8 t 21 groupes de valeurs, chaque groupe comprenant un nombre 2 i d'échantillons, i étant par exemple égal à 2, 3 ou 4 et, dans l'exemple décrit, i = -j Comme le montrent les Figs 2 et 3 a à 3 c, il existe, en fait, quatre combinaisons de segments disponibles pour la transmission de

chaque ligne.

A la réception, les segments retournés sont remis dans leur sens initial Pour obtenir ce résultat, le récepteur doit connaître pour chaque ligne le rang p et quelle combinaison parmi les quatre

possibles a été utilisée.

Dans le circuit d'embrouillage de la Fig 4, le signal vidéo analogique à embrouiller est introduit par la liaison E dans un circuit de filtrage et d'adaptation 1 Le circuit 1 est d'abord un

filtre qui effectue le calibrage fréquentiel du signal de O à 6 M Hz.

Ce filtrage est nécessaire avant l'échantillonnage pour éviter les phénomènes de repli du spectre Le circuit 1 réalise aussi une

adaptation en délivrant à sa sortie un signal sous faible impédance.

La sortie du circuit 1 est reliée, en parallèle, aux entrées

d'un circuit de clampage 2 et d'un circuit d'extraction de synchroni-

sations 3 Le circuit de clampage 2 est destiné à donner une référence continue au signal vidéo analogique Il reçoit, par la liaison 5, du circuit 3 le signal de commutation sur le niveau de

référence sur lesquels s'aligneront les fonds des signaux de synchro-

nisation ligne S. Le circuit 3 extrait du signal vidéo analogique incident des informations temporelles qui sont les signaux de synchronisation ligne et les signaux de synchronisation trame, et il engendre le signal de commutation transmis, par 5, au circuit de clampage 2 Un tel circuit est disponible dans le commerce sous la référence TDA 9400 ou TDA 9500 commercialisé par la société ITT Semiconductors Le circuit 3 a une sortie FT de synchronisation horloge trame et une sortie FH de synchronisation ligne Ces sorties sont reliées aux

entrées d'un circuit 6 d'identification de lignes.

Le circuit 6 est un compteur de lignes dont une sortie 7 délivre des signaux caractéristiques d'identification des lignes 17 et 623, une sortie 8 et une sortie 11 qui identifie les lignes de

suppression trame.

La sortie FH est reliée à l'entrée de commande d'asservissement d'un oscillateur 9 qui est, de préférence, du type oscillateur asservi et qui est prévu pour engendrer une horloge à la fréquence de 1135 FH, soit encore 17,734 M Hz L'oscillateur 9 a une sortie H qui

délivre l'horloge d'échantillonnage ou horloge point générale.

La sortie FH de 3 est encore reliée à l'entrée d'un diviseur par deux 10 dont la sortie FH/2 délivre un signal de fréquence moitié

de la fréquence ligne et dont on verra l'utilisation par la suite.

La sortie du circuit de clampage 2 est reliée à l'entrée d'un

convertisseur analogique/numérique 12 dont l'entrée d'horloge est ré-

liée à la sortie de 9 Ainsi, le convertisseur A/N 12 échantillonne

la vidéo à 1135 FH et quantifie les échantillons obtenus.

La sortie numérique du convertisseur 12 est reliée par un bus de données 13, ayant autant de fils que de bits par échantillon, à deux mémoires 14 et 15 et à une entrée d'un multiplexeur 16 Les mémoires 14 et 15 sont encore respectivement reliées par des bus de

données 17 et 18 aux deux autres entrées du multiplexeur 16.

La sortie du multiplexeur 16 est reliée à une entrée d'une porte OU 60 dont la sortie est reliée à l'entrée d'un convertisseur numérique/analogique 19 dont l'entrée d'horloge H est reliée à 9 La sortie analogique du convertisseur N/A 19 est reliée à l'entrée d'un circuit de correction et de filtrage 26 Le circuit 26 corrige l'affaiblissement des fréquences élevées du signal utile et supprime

les résidus indésirables engendrés par l'échantillonnage.

Le circuit d'embrouillage de la Fig 4 comprend encore un compteur d'adresse d'écriture 20 et un compteur d'adresse de lecture 21 La sortie du compteur d'écriture 20 est reliée aux premières entrées de deux multiplexeurs 22 et 23, respectivement associés aux mémoires 14 et 15 De manière analogue, la sortie du compteur de lecture 21 est reliée aux secondes entrées des multiplexeurs 22 et 23 L'entrée de commande du multiplexeur 22 est reliée à la sortie du

diviseur 10.

Le compteur d'écriture 20 a son entrée d'autorisation reliée à la sortie 61 d'une base de temps ligne 25 et son entrée d'horloge

reliée à H Quand le compteur 20 est autorisé, il compte de 93 à 1014.

Le compteur de lecture 21 a son entrée d'autorisation reliée à la sortie 61 de la base de temps ligne 25, son entrée d'horloge reliée à H et une entrée de chargement reliée à la sortie d'un générateur de séquence pseudo-aléatoire 24 Quand le compteur 21 est autorisé, il compte en fonction du nombre p fourni par le générateur

24 d'une manière qui sera décrite plus tard.

Le générateur de séquence pseudo-aléatoire 24 a une entrée de chargement de clé 27 reliée à une sortie correspondante d'un circuit 4. Le multiplexeur 22 a son entrée de commande reliée directement à la sortie FH/2 du diviseur 10 tandis que le multiplexeur 23 a son entrée de commande reliée à la même sortie FH/2 par l'intermédiaire

d'un inverseur 29 Ainsi, pour les lignes d'une parité, le multi-

plexeur 22 transmet les adresses d'écriture de 20 à la mémoire 14 tandis que le multiplexeur 23 transmet les adresses de lecture de 21 à la mémoire 15, et pour les lignes de l'autre parité, ces états sont inversés. Le circuit 4 est un circuit qui engendre les données qui sont nécessaires au récepteur pour qu'il puisse retrouver la clé de

désembrouillage Par la liaison 8, il reçoit du circuit d'identifica-

tion de lignes 6 l'information de position temporelle des lignes 310 et 622 Il délivre, par 27, d'une part, au générateur 24, les données de la clé d'embrouillage et, d'autre part, à un circuit d'insertion de données 30 les mêmes données de la clé Le circuit 4 a une autre sortie 28 qui lui permet de signaler chaque changement de clé au récepteur A cet effet, la sortie 28 est reliée à l'entrée d'une porte OU 62 dont la sortie est reliée à une entrée d'une porte ET 63 à trois entrées dont la seconde entrée est reliée à l'horloge H, dont la troisième entrée est reliée, par un inverseur 64, à une sortie 65 de la base de temps ligne 25, et dont la sortie est reliée à la seconde entrée de la porte OU 60 La seconde entrée de la porte OU 62 est reliée à la sortie 7 du circuit d'identification de lignes 6 En ce qui concerne la structure du circuit 4, on pourra se reporter à la

description du brevet FR-A-2 459 595.

La base de temps ligne 25 a encore sa sortie 65 reliée à une première entrée d'un circuit logique 32 dont la sortie est reliée à l'entrée de commande du multiplexeur 16 Les seconde et troisième entrées du circuit logique 32 sont respectivement reliées aux sorties

FH/2 du diviseur 10 et 1 l du compteur de lignes 6.

La base de temps ligne 25 a une entrée d'horloge H et une entrée de remise à zéro reliée à la sortie FH de 3 Le circuit 25 est un compteur dont la sortie 61 est activée au compte correspondant à tl qui sert à déclencher les compteurs 20 et 21, et dont la sortie 65 est à " 1 " pour les comptes correspondant à t O à tl et t 2 à t O. La sortie du filtre 26 est reliée à l'entrée du circuit d'insertion de données 30 dont la sortie délivre le signal vidéo embrouillé vers les récepteurs, ce signal servant de modulation pour

une porteuse adéquate Le circuit 30 est un circuit classique d'inser-

tion de données dans un signal vidéo, comme le prévoit le système DIDON Dans la présente application, les données insérées sont les

données de clé reçues du circuit 4, par 27.

Dans le circuit de désembrouillage de la Fig 5, le signal vidéo analogique embrouillé reçu du circuit d'embrouillage de la Fig. 4, est introduit par la liaison Er Le circuit de désembrouillage de la Fig 5 comprend de nombreux circuits élémentaires identiques ou analogues à ceux du circuit d'embrouillage En effet, on y retrouve un filtre d'entrée 33, un circuit de clamplage 34, un convertisseur analogique/numérique 36, deux mémoires d'échantillons 37 et 38, un multiplexeur à trois entrées 39, un convertisseur numérique/analogi-

que 40, un filtre de sortie 41, un circuit d'extraction de synchroni-

sation 42, un compteur de lignes 43, un oscillateur asservi 44, un diviseur par deux 45, deux multiplexeurs à deux entrées 46 et 47, un compteur d'écriture 48, un compteur de lecture 49, une base de temps

ligne 50, un circuit logique 51 et un générateur de séquence aléa-

toire 52, dont les homologues sont, à la Fig 4, les circuits 1, 2,

12, 14, 15, 16, 19, 26, 3, 6, 9, 10, 22, 23, 20, 21, 25, 32 et 24.

Toutes les interconnexions entré les circuits homologues sont prati-

quement les m 8 mes Toutefois, on notera qu'entre la sortie du circuit de clampage 34 et l'entrée du convertisseur A/N 36, est monté en série un amplificateur avec CAG 35, et, que la sortie du multiplexeur 39 est directement reliée à l'entrée du convertisseur N/A 40 Enfin,

la sortie du filtre 41 constitue la sortie du circuit de dé-

sembrouillage Par ailleurs, le circuit 4 est remplacé par deux

circuit 56 et 58, et le circuit 30 est évidemment supprimé.

Le circuit d'identification de lignes a toujours trois sorties 66, 67 et 68, la sortie 66 délivrant les signaux d'identification des

lignes 17 et 623 et étant reliée à l'entrée de commande de l'amplifi-

cateur 34, la sortie 67 délivrant les signaux d'identification des lignes 310 et 622 et étant reliée à l'entrée de commande du circuit 56, et la sortie 68 délivrant le signal de suppression trame et étant

relié à une entrée du circuit logique 51.

Le générateur de séquence pseudo-aléatoire 52 a une entrée de commande d'initialisation 55 qui est reliée à la sortie du circuit de détection de synchronisation de clé 56 et une entrée de chargement de clé 57 qui reliée à la sortie d'un circuit de contrôle d'accès 58, auquel est associé une carte d'accès 59 Les entrées des circuits 56

et 58 sont reliées à la sortie du filtre 33.

En pratique, le circuit de contr 8 le d'accès 58 est un récepteur

de données DIDON dont on peut trouver la description dans le brevet

FR-A-2 313 825 Le circuit 58 reçoit le signal vidéo complet du filtre 33, il tire des données transmises dans certaines lignes de suppression trame affectées à ce service, les données de calcul de clé transmises, il les combine avec les données enregistrées sur la carte d'abonné 59 comme cela est décrit dans le brevet FR-A-2 459 595, et finalement il présente à sa sortie ce qu'il est convenu

d'appeler la clé.

Le circuit de détection de synchronisation de clé 56 reçoit également la vidéo complète du filtre 33 D'autre part, le compteur de ligne 43 l'active à chaque ligne vidéo 310 ou 662 et, quand le circuit 56 détecte que cette ligne est au niveau du blanc, il

transmet au générateur de séquence aléatoire 52 un signal d'initiali-

sation qui déclenche dans 52 le chargement de la clé présente à la

sortie du circuit 58.

Entre deux chargements de clé, le ou les registres à décalage du générateur 52 fonctionnent en utilisant, comme horloge, l'horloge de fréquence ligne FH Donc, à chaque ligne de télévision, le générateur 52 délivre à sa sortie un nombre p qui définit la coupure entre les segments du diagramme de la Fig 2, et un nombre compris entre O et 3 qui indique si le signal de la Fig 2 a été transmis intact, ou s'il a subi l'une des trois transformations conduisant aux

signaux embrouillés des Figs 3 a à 3 c.

En pratique, le traitement des données dans les circuits 4 et 58 est effectué par le logiciel d'un microprocessur contenu dans

chacun de ces circuits.

On va maintenant décrire le fonctionnement du circuit de la Fig 4 Le compteur de lignes 6 définit d'abord le signal de suppression trame pendant lequel l'image n'est pas embrouillée Ce signal est transmis par la liaison ll vers le circuit logique 32 qui

commande alors le multiplexeur 16 de manière que les signaux numéri-

ques délivrés par le convertisseur A/N 12 soient directement transmis

au convertisseur N/A 19.

Par ailleurs, comme on l'a mentionné en décrivant la Fig 1, entre les instants t 2 et tl, le signal doit également être transmis sans embrouillage A cet effet, la base de temps ligne 25, qui est remise à zéro par FH à chaque temps t O, active sa sortie 65 pendant les comptes correspondant à l'intervalle t 2-tl, si bien que le circuit logique 32 commande le multiplexeur 16 de manière qu'il transmette directement les échantillons issus de 12 vers 19, comme

pour la suppression trame.

On supposera que, pour les lignes impaires, le signal FH/2 est au niveau haut si bien que le multiplexeur 22 est commandé de manière que les échantillons issus du convertisseur 12 soient écrits dans la mémoire 14 sous la commande du compteur d'écriture 20, alors que le multiplexeur 23 place la mémoire 18 sous la commande du compteur de lecture 21 et que le circuit logique 32 commande le multiplexeur 16 pour qu'il laisse passer les échantillons lus dans la mémoire 15 vers le convertisseur N/A 19 Pour les lignes paires, on a évidemment un état pratiquement symétrique, le multiplexeur 16 laissant passer les

échantillons lus dans la mémoire 14.

A l'instant tl, la base de temps ligne 25 remet à zéro le compteurd'écriture 20 qui délivre alors les adresses d'écriture des échantillons dans la mémoire 14 ou 15, les adresses d'écriture étant

dans l'ordre naturel.

Au temps tl, la base de temps ligne 25 remet également le compteur de lecture 21 à zéro Celui-ci compte dans l'ordre naturel jusqu'à 92, si bien que la salve de référence CH est transmise sans embrouillage à partir de la mémoire 14 ou 15 Ensuite, le compteur 21 effectue un saut qui est fonction à la fois du nombre p délivré par

24 et du mode de transformation choisi entre les quatre possibles.

Dans le mode non transformé de la Fig 2, le compteur 21 continue à

compter naturellement sans saut.

Dans le mode d'embrouillage illustré à la Fig 3 a, à partir de l'adresse 92, la lecture de la mémoire se fait ensuite à l'adresse (p+k), puis le compteur 21 est décrémenté jusqu'à l'adresse 93, puis l'adresse saute à p et enfin le compteur est incrémenté jusqu'à

l'adresse ( 1014-k) Il faut noter ici que le générateur pseudo-

aléatoire 24 peut délivrer un nombre p quelconque entre 1 et 1024, ce qui sans précaution positionnerait la coupure en dehors de la zone V 93 à V 1014 de la Fig 1 C'est pourquoi, le compteur de lecture 21 comprend des moyens pour ajouter 128 au nombre p fourni par 24 quand celui-ci est inférieur à 93 et pour retrancher 16 à ce nombre fourni

quand il est supérieur à 1014.

Dans le mode d'embrouillage illustré à la Fig 3 b, à partir de l'adresse 92, la lecture de la mémoire se fait d'abord à l'adresse (p+k), puis le compteur 21 est décrémenté jusqu'à l'adresse 93, puis le compteur saute à l'adresse ( 1014-k) et, enfin, le compteur est décrémenté jusqu'à l'adresse p. Dans le mode d'embrouillage illustré à la Fig 3 c, à partir de l'adresse 92, la lecture de la mémoire se fait d'abord à l'adresse 93, puis le compteur est incrémenté jusqu'à l'adresse (p+k), puis

l'adresse saute à l'adresse ( 1014-k) et, enfin, le compteur est.

décrémenté jusqu'à l'adresse p. Le fonctionnement du circuit récepteur de la Fig 5 est évi- demment analogue à celui qui vient d'être décrit Le compteur de lignes 43, la base de temps ligne 50, le circuit logique 51 et les multiplexeurs 46 et 47 fonctionnent comme 6, 25, 32, 22 et 23, en ce

qui concerne la suppression trame et les intervalles t 2 à tl.

Au temps tl, la base de temps ligne 50 remet le compteur d'écri-

ture 48 à zéro Celui-ci compte dans l'ordre naturel jusqu'à 92, si

bien que la salve de référence CH est mise en mémoire sans em-

brouillage dans la mémoire 37 ou 38 Ensuite le compteur 48 effectue un saut analogue au saut effectué en lecture dans le circuit émetteur

de la Fig 4.

Plus précisément dans le mode de la Fig 2, le compteur 48 est,

à partir de l'adresse 93, incrémenté jusqu'à 1014.

Dans le mode de la Fig 3 a, à partir de l'adresse 92, l'écri-

ture dans la mémoire se fait d'abord à l'adresse (p+k), puis le compteur 48 est décrémenté jusqu'à l'adresse 93, puis le compteur n'émet pas d'adresse d'écriture pendant k' coups d'horloge, puis saute à l'adresse (p+k'+l) et enfin est incrémenté jusqu'à l'adresse

( 1014-k).

Dans le mode d'embrouillage illustré à la Fig 3 b, à partir de l'adresse 92, l'écriture dans la mémoire se fait d'abord à l'adresse (p+k), puis le compteur 48 est décrémenté jusqu'à l'adresse 93, puis le compteur saute à l'adresse ( 1014-k) et enfin est décrémenté

jusqu'à l'adresse (p+k').

Dans le mode d'embrouillage illustré à la Fig 3 c, à partir de l'adresse 92, la lecture de la mémoire se fait d'abord à l'adresse 93, puis le compteur 48 est incrémenté jusqu'à l'adresse (p+k), puis le compteur saute à l'adresse ( 1014-k) et enfin il est décrémenté

jusqu'à l'adresse (p+k').

A l'instant tl, la base de temps ligne 50 remet à zéro le compteur de lecture 49 qui délivre les adresses de lecture des échantillons dans la mémoire 37 ou 38, les adresses de lecture étant

dans l'ordre naturel.

Bien entendu, les nombres k et k' peuvent être réglés, par exemple manuellement dans les compteurs 21 et 48, pour tenir compte

des conditions réelles de propagation.

Dans le circuit d'embrouillage de la Fig 4, quand survient par exemple la ligne 17, la sortie 7 du compteur de lignes 6 est activée, si bien que la sortie de la porte OU 62 est activée Quand la sortie de la base de temps ligne 25 est désactivée, c'est à dire pendant la salve CH et le signal utile V, la sortie de 1 'inverseur 64 est activée Donc la porte ET 63 transmet les impulsions d'horloge à la porte OU 60 qui les transmet au convertisseur N/A 19 En pratique, comme le convertisseur A/N 12 est supposé convertir les échantillons sur huit bits, il y a évidemment huit portes OU 60 Sous une autre forme, entre tl et t 2, pour la ligne 17, tous les échantillons reçus par le convertisseur N/A 19 sont de valeur maximale La ligne 17

émise par 19 va donc être entièrement au niveau du blanc.

Dans le circuit de désembrouillage, le compteur de lignes 43

signale, par 66, à l'amplificateur 35 qu'il doit prendre en considéra-

tion le niveau maximal transmis sur la ligne 17 Ainsi, le circuit amplificateur à contr 8 le automatique de gain 35 peut définir son gain de manière que la dynamique du signal transmis au convertisseur A/N

36 soit compatible avec celle de ce dernier.

Dans le cas d'un changement de clé par le circuit 4, la liaison 8 transmet un signal d'identification de la ligne 310, par exemple, ce qui entraîne alors l'activation de la sortie 28, laquelle active la sortie de la porte OU 62 D On retrouve alors pour la ligne 310, un fonctionnement identique à celui qui vient d'être décrit pour la ligne 17 Donc cette ligne 310 est transmise au niveau du blanc Dans le récepteur, pour chaque ligne 310, le circuit 56 est mis en alerte par la liaison 67 Quand un niveau continu de blanc est reçu, la liaison 55 est activée provoquant le changement de clé dans 52 Bien entendu, la nouvelle clé avait été transmise auparavant de 4 vers 58,

par 30.

La Fig 6 montre un signal vidéo de ligne MAC, tel qu'il est défini comme on l'a mentionné dans le préambule Ce signal MAC se compose d'un mot de synchronisation de ligne S', d'un signal de

chrominance d'une durée de 20 microsecondes et d'un signal de luminan-

ce d'une durée de 40 microsecondes Ces signaux sont respectivement séparés par des paliers de clampage P', P" et P"' Le signal MAC se distingue d'un signal SECAM, par exemple, en ce que la chrominance ne

module plus en fréquence le signal de luminance, mais en est temporel-

lement complètement distinct Pour réaliser cette séparation, le

signal de luminance a été temporellement comprimé de 52 à 40 microse-

condes, ce qui entraîne bien entendu un élargissement de la bande

passante, mais libère, en récupérant la durée de la salve de référen-

ce SECAM ou PAL, 20 microsecondes pour loger la chrominance Celle-ci est temporellement plus comprimée que la luminance Bien entendu, à un instant donné du signal de chrominance correspond un instant du

signal de luminance.

A la Fig 7, on a transposé le dessin de la Fig 7 pour

retrouver un dessin analogue à celui de la Fig 2.

* On voit, à la Fig 7, qu'il est possible d'embrouiller le signal de luminance de la Fig 7, en effectuant une coupure entre les échantillons V 286 et V 1014 Le circuit de la Fig 4 peut convenir à cette opération en modifiant dans le compteur 21 la logique de calcul du point de coupure En effet, il faut ici calculer le point m en ajoutant, par exemple, 384 au nombre délivré par le générateur

pseudo-aléatoire quand ce nombre est inférieur à 286.

A la Fig 8, on a montré le signal de la Fig 7 embrouillé suivant le mode de la Fig 3 a Bien entendu, dans la réalité, on

prévoierait également des recouvrements.

Comme on l'a dit ci-dessus, à l'échantillon Vm de luminance,

correspond un échantillon homotétique dans le signal de chrominance.

On pourrait donc prévoir sur la chrominance un embrouillage homot&ti-

que de celui de la luminance, en n'utilisant qu'une clé, qu'un seul générateur pseudo-aléatoire, mais deux jeux de compteurs d'écriture

et de lecture.

Les considérations mentionnées ci-dessus en ce qui concerne le signal MAC montre par ailleurs qu'il est possible même dans un signal traditionnel de modifier facilement les limites entre lesquelles le signal peut être embrouillé suivant l'invention Cela montre que l'on peut ne brouiller sélectivement qu'une bande verticale d'une image de

télévision, ce qui peut parfois être utile.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1) Pro'cédé d'embrouillage et de désembrouillage du signal utile (V) d'une ligne de signal vidéo échantillonné, dans lequel au moins une partie dudit signal utile (V) est découpée en deux segments adjacents (V 93 à Vp et Vp à V 1014), le point de coupure (Vp) entre les deux segments étant défini d'une manière pseudo-aléatoire syn- chrone à l'émission et à la réception, caractérisé en ce qu'à l'émission (Figs 3 a ou 3 c), un des segments est transmis retourné et, en ce qu'à la réception, ledit segment retourné est remis dans le

sens initial.

2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits deux segments sont retournés sur place à l'émission (Fig.

3 b), puis remis dans le sens initial à la réception.

3) Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'à la définition pseudo-aléatoire du point de coupure entre les segments, s'ajoute la sélection pseudo-aléatoire du ou des segments à

retourner ou non.

4) Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé

en ce que les segments sont, non seulement adjacents, mais se recouvrent partiellement (de Vp à V(p+k)) au voisinage du point de

coupure.

) Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'à la réception, la portion avant (Vp à V(p+k')) du recouvrement du second segment est négligée, à la réception, lors de la remise dans

le sens initial du ou des segments retournés.

6) Dispositif d'embrouillage mettant en oeuvre le procédé sui-

vant l'une des revendications 1 à 5, comprenant deux mémoires d'échan-

tillons ( 14, 15) ayant chacune la capacité d'une ligne de signal vidéo, des moyens de commande d'écriture ( 20) pour mémoriser dans l'ordre naturel les échantillons de chaque ligne de signal vidéo à embrouiller alternativement dans une desdites mémoires, des moyens de commande de lecture ( 21) des mémoires, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande de lecture ( 21) sont prévus pour alternativement y lire au moins une partie des échantillons mémorisés dans l'ordre

inverse de l'ordre d'entrée.

7) Dispositif de désembrouillage mettant en oeuvre le procédé

suivant l'une des revendications 1 à 5, comprenant deux mémoires ( 37,

38) d'échantillons ayant chacune la capacité d'une ligne de signal vidéo, des moyens de commande de lecture ( 49) des mémoires pour y

lire alternativement les échantillons dans l'ordre naturel, des mo-

yens de commande d'écriture ( 48) pour mémoriser chaque ligne de signal vidéo embrouillé alternativement dans une desdites mémoires, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande d'écriture ( 48) sont prévus pour écrire au moins une partie des échantillons dans l'ordre

inverse de l'ordre d'arrivée.

8) Système constitué d'un dispositif d'embrouillage suivant la

revendication 6 et d'un ou d'une pluralité de dispositifs de désem-

brouillage suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il com-

prend encore dans le dispositif d'embrouillage un générateur de clé ( 4) et dans le ou les dispositifs de désembrouillage un récepteur de clé ( 58) , ladite clé définissant, par l'intermédiaire de générateurs de séquence pseudo-aléatoire ( 24, 52) respectivement prévus dans tous les dispositifs, le rang (p) des échantillons entre lesquels se place

ladite coupure.